Сонография - основы и возможности (реферат)
Зубов А.Д.
Донецкое областное клиническое территориальное медицинское объединение
Сонография (синонимы - ультразвуковое исследование, эхография) ценна как неинвазивный, не оказывающий нежелательного воздействия на организм, и в то же время высокоинформативный метод. Безболезненность и безвредность дают возможность применять его в различных возрастных группах, в том числе у детей, а так же у женщин в период беременности и лактации. Полученные за много лет различные научные данные свидетельствуют, что диагностические дозы ультразвука не кумулируются (в отличие от рентгеновского воздействия). Это позволяет проводить неоднократные обследования больного без ограничения временного интервала между ними, что дает возможность оценивать изучаемые процессы в динамике. В связи с этим сонография имеет особую ценность как позволяющий контролировать состояние ЩЖ в прослеоперационный период и эффективность консервативного лечения метод.
Неоспоримым преимуществом сонографического метода является возможность диагностики и дифференциальной диагностики непальпируемых образований, т.е. определения заболевания на ранних его стадиях, что позволяет назначить своевременное адекватное лечение и снижает число необходимых радикальных хирургических вмешательств.
Немаловажным достоинством метода ультразвуковой диагностики является быстрота обследования, визуализация в режиме реального времени, простота подготовки к диагностической процедуре, возможность ее проведения вне специально оборудованного кабинета.
Диагностическую ценность метода повышает возможность выявления трехмерной структуры, что выгодно отличает сонографию от сцинтиграфии и других методов, дающих лишь плоскостное изображение органа.
Метод сонографии основан на способности ультразвуковых волн распространяться прямолинейно с постоянной скоростью в акустически однородной среде и отражаться в виде эхо от неоднородностей или от границ поверхности раздела двух сред, характеризующихся различным акустическим сопротивлением, что позволяет детектировать и визуализировать различные гетероэхогенные объекты, определять их расположение, форму, контуры, линейные размеры, структуру, эхогенность, звукопроводимость и другие физические характеристики и параметры.
Информацию о внутренней структуре исследуемой среды несут различные физические эффекты взаимодействия ультразвука с ней - отражение, преломление, рассеивание, поглощение и изменение скорости распространения.
Важную диагностическую информацию доставляет режим измерения допплеровских скоростей кровотока в сосудах изучаемой зоны с применением непрерывного и импульсного зондирующих сигналов. В этом режиме отображается изменение спектра скоростей кровотока во времени, для чего в состав прибора включается специализированный блок обработки допплеровских сигналов. Применение мониторов цветного изображения позволило ввести режим отображения скоростей кровотока с указанием его направления в различных сечениях сосудов на двухмерном черно-белом изображении окружающих структур. Возможность исследования динамики кровотока в режиме реального времени существенно повышает эффективность сонографического обследования и дает возможность дифференциальной диагностики ряда патологий. Поскольку большинство заболеваний сопровождается изменениями гемодинамических характеристик в очаге патологического процесса, возможен динамический контроль эффективности терапевтического воздействия и оценка протекания постоперационного периода путем определения состояния кровотока в зоне интереса. Ряд авторов указывает на ценность допплеровского сканирования в опознании малигнизированных образований.
В настоящее время ультразвуковое оборудование широко используется для оценки состояния внутренних органов человека. Диапазон применяемых в этих целях аппаратных средств чрезвычайно широк. Современные ультразвуковые диагностические приборы можно классифицировать следующим образом.
1. Ультразвуковые сканеры:
- универсальные сканеры, работающие в одномерном ( А- и М- ) и двухмерном ( В-сканирование) режимах;
- одномерные сканеры ( А- и М-режим, имеют ограниченное применение).
2. Допплер-сканеры:
- универсальные, имеющие постоянный и импульсный режимы работы;
- CW-сканеры (импульсный режим).
3. Универсальные ультразвуковые сканеры с цветным картированием допплеровского излучения.
Устройства последней группы позволяют проводить ультразвуковые исследования в режиме реального времени при параллельной оценке состояния кровотока в зоне интереса, что существенно увеличивает информативность и диагностическую ценность метода.
Ведущие исследователи и практикующие специалисты в области сонографии указывают на ультразвуковое оборудование фирм Aloka, Tosiba (Япония), Dornier, Siemens (Германия), ATL и General Electric как наиболее удовлетворяющее современным требованиям.
Номенклатура наружных зондов ультразвуковых аппаратов очень велика.
В зависимости от исследуемого органа и диагностической задачи могут быть использованы различные по своим характеристикам датчики. Следует особо выделить дуплексные датчики, которые позволяют одновременно получать двухмерное акустическое изображение и информацию о допплеровских частотах (и, следовательно, состоянии кровотока) в сечениях сосудов в плоскости изображения. Практически все универсальные ультразвуковые сканирующие устройства последнего поколения оснащены дополнительными устройствами, обеспечивающими цветное допплеровское картирование изучаемой зоны.
Применение современных высокочастотных датчиков (до 20 МГц), сочетание линейного и выпукло-секторного сканирования, возможные при использовании современных сканеров, увеличение информативности обследования за счет цветного картирования допплеровского излучения обеспечивают высокую разрешающую способность современных ультразвуковых приборов.
Следует отметить, что современное ультразвуковое оборудование дает возможность выбора и коррекции режима исследования по множеству параметров, что расширяет диагностические возможности метода. Для улучшения качества изображения в настоящее время применяются следующие способы:
- динамическая фокусировка на прием по глубине;
- изменение апертуры пьезопреобразователя и полосы приема с учетом глубины;
- переключение зоны фокуса в режиме излучения;
- управление уровнем мощности излучаемого импульса;
- изменение масштаба изображения;
- независимая регулировка усиления для компенсации затухания в отдельных интервалах по глубине;
- аналоговое и постпроцессорное изменение кривой амплитудной характеристики приемного тракта;
- подчеркивание контуров изображения и вычитание сглаженного уровня шумов;
- персистенция ряда последовательных изображений с целью уменьшения помех и шумов.
Перечисленные возможности, как правило, имеются в большинстве не только самых совершенных, но и относительно простых приборов, но оборудование последнего поколения имеет более широкий диапазон режимов регулирования, что позволяет с большей дискретностью подобрать адекватный режим обследования.
Однако в настоящее время возникает проблема сравнимости результатов исследований, полученных разными специалистами, в связи с отсутствием стандартизации режимов проведения обследования. Технические характеристики оборудования разных фирм различны, так же могут отличаться и параметры режима работы. Кроме того, выбор режима зависит от квалификации и индивидуальных предпочтений проводящего осмотр специалиста. Широко распространена тенденция к проведению осмотра в средних режимах, не используя расширения акустических возможностей, доступного современным ультразвуковым аппаратам. Данный факт отчасти объясняется тем, что зачастую обучение специалистов проводится на оборудовании среднего класса, а так же ограниченным временем обследования в связи с перегруженностью кабинетов ультразвукового оборудования. Кроме того, отличия в предпочитаемых разными специалистами режимах могут быть обусловлены неодинаковыми условиями проведения сонографического обследования - освещенностью, углом падения света на экран, расстоянием до монитора, а так же индивидуальными особенностями зрительного анализатора оператора.
Подавляющее большинство авторов при публикации ограничиваются указанием типа сканера, частоты излучателя и вида датчика. Сведений же о других параметрах режима обследования практически не приводится. Таким образом, сравнение фактического материала различных исследований носит ограниченный характер. В изученной литературе не найдено сведений о сравнимости результатов обследований в разных режимах. Существует ряд разработок по унификации процесса ультразвукового исследования как меры повышения эффективности и качества диагностического процесса, но и в этих публикациях отсутствуют указания на стандартизацию режима обследования как необходимое условие .
Бурное развитие ультразвуковой техники за последнее десятилетие и внедрение новейших перспективных технологий при разработке и производстве последнего поколения ультразвуковых сканеров, все более широкое применение цветного допплеровского сканирования, повышение частоты и мощности излучателей заставляет снова вернуться к вопросу безопасности применения новых разработок в области ультразвуковой диагностики, изучению их биофизического воздействия на человеческий организм. По литературным данным, при взаимодействии между ультразвуковыми волнами и тканями организма появляется риск побочного негативного влияния двух основных биофизических эффектов, таких как теплообразование и кавитация.
Поглощение ультразвуковых волн тканью приводит к превращению акустической энергии в тепловую. Этот эффект особенно выражен на небольших глубинах при использовании высокочастотных датчиков.
В связи с этим тенденция к повышению энергетической мощности ультразвука находится под строжайшим контролем. ВОЗ принят максимально допустимый уровень акустической интенсивности ультразвука в тканях. Использование цветного допплеровского сканирования, оказывающего меньшее термическое воздействие по сравнению с черно-белым, уменьшает риск перегрева тканей в ходе обследования.
Явление кавитации как возможный нежелательный эффект ультразвукового воздействия может сопровождаться поляризацией молекул воды, деполяризацией и распадом белковых соединений, изменением рН среды, инактивацией ферментов. Подобные изменения оказывают отрицательное воздействие на ткани организма и могут стать причиной возникновения патологического процесса. Риск кавитации может быть исключен при условии, что пик отрицательного давления в цикле звуковой волны не превышает 80 Бар. На приборах с регулируемой интенсивностью излучения вышеуказанные авторы рекомендуют проводить исследования с возможно меньшей мощностью инсонации. Проведение обследования высококвалифицированным специалистом сократит время процедуры и, следовательно, экспозицию излучения ультразвука.
В литературе имеются описания наиболее часто встречающихся артефактов и возможные способы их устранения. Артефактом принято считать появление на эхограммах изображения реально не существующих структур, которые не могут быть полностью устранены путем изменения настройки или регулировки прибора.
Таким образом, в настоящее время сонография приобретает все более важное значение в диагностике заболеваний печени в связи с информативностью, доступностью, неинвазивностью, отсутствием лучевых нагрузок.
Литература
1. Bеропотвелян Н.П. По ту сторону луча: диагностический ультразвук безвреден - всегда ли это верно? // Эхография в перинатологии, гинекологии и педиатрии.- Кривой рог, 1995.- С. 335-340.
2. Веропотвелян Н.П., Коротков А.В. К вопросу об организационных и методологических особенностях работы кабинетов и отделений ультразвуковой диагностики: значение рационального использования рабочего времени и унификации протоколов исследования в повышении эффективности качества ультразвуковой диагностики // Эхография в перинатологоии, гинекологии и педиатрии.- Кривой рог, 1995.- С. 341-354.
3. Демидов В.Н., Зыкин Б.И. Артефакты, акустические феномены и основные принципы интерпретации эхограмм // Клиническая медицина. -1999.- N9.- С. 117-123.
4. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. Под ред. Митькова В.В. М.:Видар, 1995.- 1996 с.
5. Козлов А.Н., Чевненко А.А. Об информативности изменений уровня сигнала при ультразвуковой допплерографии // Медицинская техника.- 1992.- N1.- С.7-10.
6. Осипов Л.В. Ультразвуковые сканирующие диагностические приборы. // Мед. техника. - 2001.- N 4.- C. 24-28.
7. Осипов Л. В. УЗИ : кому отдать предпочтение ? // Медицинские технологии.- 1994.- N3.- С. 11-14.
8. Сарвазян А.П. Биофизические основы ультразвуковой диагностики. // Ультразвуковая диагностика.- Горький.- 1998.- С. 80-94.
Всі матеріали даного сайту публікуються з дозволу авторів.
При копіюванні матеріалів обов'язково вказувати автора та посилання на сайт.
Graphic's and information support on Radger
АСОЦІАЦІЯ МІНІМАЛЬНОЇ ІНВАЗИВНОЇ ТА
ПАЛІАТИВНОЇ ТЕРАПІЇ УКРАЇНИ
www.amipt.ultrasound.net.ua
© "Асоціація малоінвазивної та паліативної терапії" 2006-2008. Усі права захищені.
